变频器怎么调速_范文大全

变频器怎么调速

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【优秀范文】变频器怎么调速

范文一:变频调速器的优点 投稿:陈膴膵

变频调速器的优点

-------------------------------------------------------------------------------- 作者:李焦明 单位:坚固水泥有限公司 [2005-11-11]

关键字:变频-调速器-优点

摘要:

目前变频调速器已全部采用了数字化技术,并且日趋小型化、高可靠性和高精度。从应用角度看,其不仅具有显著的节电性能,而且还具有如下的优良性能:

1)高速响应、低噪声、大范围、高精度平滑无级调速;

2)体积小、重量轻、可挂墙安装,占地面积小;

3)保护功能完善,能自诊断显示故障所在,维护简便;

4)操作方便、简单;

5)内设功能多,可满足不同工艺要求;

6)具有通用的外部接口端子,可同计算机、PLC联机,便于实现自动控制;

7)软起动、软停机,具有电流限定和转差补偿控制;

8)电动机直接在线起动,起动转矩大,起动电流小,减小对电网和设备的冲击,并具有转矩提升功能,节省软起动装置;

9)功率因数高,节省电容补偿装置;

10)与鼠笼式;转子电动机结合,使调速系统维护更加简单经济。

交流变频调速技术的优势与应用

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来源:合肥奇骏科贸有限公司 添加人:ylcsunny 添加时间:2008-3-26 9:20:49

对于可调速的电力拖动系统,工程上往往根据电动机电流形式分为直流调速系统和交流调速系统两类。它们最大的不同之出主要在于交流电力拖动免除了改变直流电机电流流向变化的机械向器——整流子。 20世纪70年代后,大规模集成电路和计算机控制技术的发展,以及现代控制理论的应用,使得交流电力拖动系统逐步具备了宽的调速范围、高的稳速范围、高的稳速精度、快的动态响应以及在四象限作可逆运行等良好的技术性能,在调速性能方面可以与直流电力拖动媲美。在交流调速技术中,变频调速具有绝对优势,并且它的调速性能与可靠性不断完善,价格不断降低,特别是变频调速节电效果明显,而且易于实现过程自动化,深受工业行业的青睐。 1. 交流变频调速的优异特性 (1) 调速时平滑性好,效率高。低速时,特性静关率较高,相对稳定性好。 (2) 调速范围较大,精度高。 (3) 起动电流低,对系统及电网无冲击,节电效果明显。 (4) 变频器体积小,便于安装、调试、维修简便。 (5) 易于实现过程自动化。 (6) 必须有专用的变频电源,目前造价较高。 (7) 在恒转矩调速时,低速段电动机的过载能力大为降低。 2. 与其它调速方法的比较 交流电动机的调速方法有三种:变极调速、改变转差率调速和变频调速。其中,变频调速最具优势。这里仅就交流变频调速系统与直流调速系统做一比较。在直流调速系统中,由于直流电动机具有电刷和整流子,

因而必须对其进行检查,电机安装环境受到限制。例如:不能在有易爆气体及尘埃多的场合使用。此外,也限制了电机向高转速、大容量发展。而交流电机就不存在这些问题,主要表现为以下几点:第一,直流电机的单机容量一般为12 - 14MW,还常制成双电枢形式,而交流电机单机容量却可以数倍于它。第二,直流电机由于受换向限制,其电枢电压最高只能做到一千多伏,而交流电机可做到6 - 10kV。第三,直流电机受换向器部分机械强度的约束,其额定转速随电机额定功率而减小,一般仅为每分钟数百转到一千多转,而交流电机的达到每分钟数千转。第四,直流电机的体积、重量、价格要比同等容量的交流电机大。最后,特别要指出的是交流调速系统在节约能源方面有着很大的优势。一方面,交流拖动的负荷在总用电量中占一半或一半以上的比重,这类负荷实现节能,可以获得十分可观的节电效益。另一方面,交流拖动本身存在可以挖掘的节电潜力。在交流调速系统中,选用电机时往往留有一定余量,电机又不总是在最大负荷情况下运行;如果利用变频调速技术,轻载时,通过对电机转速进行控制,就能达到节电的目的。工业上大量使用风机、水泵、压缩机等,其用电量约占工业用电量的50%;如果采用变频调速技术,既可大大提高其效率,又可减少10%的电能消耗。 3. 合理应用 交流变频调速技术在工业发达国已得到广泛应用。美国有60% - 65%的发电量用于电机驱动,由于有效地利用了变频调速技术,仅工业传动用电就节约了15% - 20%的电量。 采用变频调速,一是根据要求调速用,二是节能。它主要基于下面几个因素: (1) 变频调速系统自身损耗小,工作效率高。 (2) 电机总是保持在低转差率运行状态,减小转子损耗。 (3) 可实现软启、制动功能,减小启动电流冲击。 在采用变频调速时,需从工艺要求、节约效益、投资回收期等各方面考虑。如果仅从工艺要求、节约效益考虑,下面几种情况选用变频调速较有利: a、根据工艺要求,生产线或单台设备需要按程序或按要求调整电机速度的。如:包装机传送系统,根据不同品种的产品,需要改变系统传送速度,使用变频调速可使调速控制系统结构简单,控制准确,并易于实现程序控制。 b、用变频调速代替机械变速。如:机床,不仅可以省去复杂的齿轮变速箱,还能提高精度、满足程序控制要求。 c、用变频调速代替用闸门或挡板调整流量适于风机、水泵、压缩机等。例如:锅炉上水泵、鼓风机、引风机实行了变频调速控制,不仅省去了伺服放大器、电动操作器、电动执行器和给水阀门(或挡风板),而且使得整个锅炉锅炉控制系统得到了快速的动态响应、高的控制精度和稳定性。 4. 变频器容量的确定 变频调速是通过变频器来实现的,对于变频器的容量确定至关重要。合理的容量选择本身就是一种节能降耗措施。根据现有资料和经验,比较简便的方法有三种: (1) 电机实际功率确定:首先测定电机的实际功率,以此来选用变频器的容量。

(2) 公式法:设安全系数取1.05,则变频器的容量Pb为 (2) Pb = 1.05Pm/hm×cosy (kW) 式中,Pm为电机负载;hm为电机功率。计算出Pb后,按变频器产品目录可选出具体规格。 (3) 电机额定电流法:变频器容量选定过程,实际上是一个变频器与电机的最佳匹配过程,最常见、也较安全的是使变频器的容量大于或等于电机的额定功率,但实际匹配中要考虑电机的实际功率与额定功率相差多少,通常都是设备所选能力偏大,而实际需要的能力小,因此按电机的实际功率选择变频器是合理的,避免选用的变频器过大,使投资增大。 虽然变频调速有诸多优点,但也有其不利因素,主要问题是电流中含高次谐波较多,除对电网有污染外,也使电机自身增加损耗,引起电机发热。再有,变频器价格贵、投资回收期长、技术复杂、尤其在实现闭环自动控制时,还需进行技术处理,但随着电力电子技术的发展,变频器的价格已经下降到比较合理的程度。 此外,不是任何情况下变频器都节电,如果电机负载变化不大,或深井泵配有水塔,节电、节水效果都不大,就不宜使用变频调速。 5. 评价 交流变频调速的方法是异步电机最有发展前途的调速方法。随着电力电子技术的不断发展,性能可靠、匹配完善、价格便宜的变频器会不断出现,这一技术会得到更为广泛、普遍的应用。目前,国外先进国家的变频技术正向小型化、高可靠性、抗公害、多功能、高性能等方向发展,我国也在加快发展步伐。

范文二:变频调速器的优点 投稿:田訇計

变频调速的优器

------------------------------------------------------------------------------- -作者

李:明 焦单:位坚水固泥有限公司[ 005211-1-1

]键关字变:-频调器-优点速

: 要

  目前变调速频器已部采用了数字化技术,全并日趋小型且、高可化靠和高性精。度应用角从看度,不其具仅显著有的电节性,而能且还具有如的优良下能性:

1 )高响速应、低声、噪范围大、高精度滑无级调平速;

)2积体小重、量、可挂轻墙安装占,面地积小;

3保护)能功完,能自善诊显示断障故在,所维护简便; 4

操作)便方、单简; 5)

内设能多功可满,足同不艺工求;要

6具有通)的外用接部口子端,同可算计、PL机C联,便于机现自动实控制;

7) 起动软软、机,停有具流电定限转和补差控偿制

;)8电机直动在线接起动,动起矩大转起,动流电小,减对电网小设备和冲的,击具有转矩提并升功能节,省软动起置; 装

9)率因数高功,节省容补偿装电置

1;0)鼠笼式与;转电动子机合结,调速使统维护系更加单经济。简

交流变

频速技调的优势与术用应

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9

对可调于的速力电动系拖,工程上往统往根电据动电机形流分式直流为速系调统和交流速调统两类。它们系最的不同之大主出在要交流电力于动拖除了改变直流电机电流流免向变的化械机向—器—整流子。 0世纪72年代0,后大模集成规电路和算机计控技术制发的,以展现代控及理制论的应,用使得交流力拖动系电统步具备了宽的调逐范速围、高稳速的围、范的高速稳度精快、动态的应以及在响象四限作逆可运行良好的技术性等能在调,速能性方可以与面直电流拖动力美。媲在交流调速术中,技变频调具速绝对优有势,且它的调速并性能与靠可不断性善,完格不断降低价特,是变频调别速电效果节显明而,且易于实现程自过动,深化受业工业行青的。 睐1 .流变交频调速优异特性的(1 )调时平速滑好性,率效。高低速,时特静性率关高较相,对稳定好性。 (2)调速 围较范大精,高。度 3) 起(动流低电,系对统及电无网击冲节电效果,明。 显(4)变频 器积体小,于便安、调装试、修简便。维( )5易 于实现程自动化过 (。6)必 须有用专变的频电源目前,造较价高。 7)( 恒在矩转速调,时低段电动速机的过载能大力降为低 。2.与 其它速方调法比的 交流电较机动的速调法方有种:三变调速、改变转极率调速差和变调频速。中,变其频调速具最势。优这里就交 仅

流变频速系统与直调流速系调做一比较。统在流直调系速中,统于由流电直动机有具刷和电整子,流因必须对而其行进检查,电安装环机受到限境。制如例:能不在有易爆气体及尘多的场合使用。埃外,也限制此电机了高转向速、容大发展。量而交流机就电不在这存问题,主些要现表以为几点下第一,:流电机的直单机量一容般为12- 14WM,常还制成电枢双式形而交,电机流机容单却可量以数倍它。第二于,直流机电由于受换向限制其,枢电压最电只能做到一高千伏,而多交电流机做到6 -可10 Vk。第三直,电机流换受器向分部械机度的约强束,额其定速转随机额电定率功而减小一,般仅为每分数钟转百一千到多转而交,电机流达的每分到钟数千。转四,第流电机直体积、重的量、格价比同等要容量交流的电机大。后,最别特指要的出是交流调系速在统节约能方面源有很着大优势。一的方面,交流拖动的荷在负总用量中占一电或半半以一上的重比这,负类实荷现节能可,获得十以可分的观电节效益另。一方,面流拖动交身本在可存以掘的挖节电潜力。在交调速流系统,中选电用机往往时有一定余留,量电又机不总在最是负荷情况大下行;运果利用如频变速技术调轻,载,时通对电过转机进速行制控,能达就到电节目的。的工业上量使大风用机、水泵压缩、机等其,用量约电工占用电业量5的0;%果采用变如频调技速,既可术大大提高效其率又,可少1减0的电%能耗。消3. 合理 用应 流交变调频速技在工业术发达已国到得广泛应用。美国有0% -66 5%的电发量于电机驱用,动于有效由利用地了频调变技术速,工仅传业用电动节约了1就5 - 2%0的%电量。 用变频调采速,一根据要是调速求用,二节是能。主要基它下面几于因素: 个()1变频 速调统系自身耗小,工损作效高。 (率2) 电总是机保在低转持率差行状运态减小转子损耗。, 3)( 可实现软启、动制能功减,启小动电冲流击 在采。用频变速调时,需从工要求、节艺效益、投约资回收等各期面方虑。考如仅从果艺要工求、约节效益虑考,面下几情种况用选变调频速有利: 较a根、据工要艺,生产求或线台单设需要备按序或程按求调整电机速要度。的如包:机传送装系,统据不根品种的同产品,要需改系统传变速送度,使用频变速调可使调控制系统结构速单简控,制确准并易,于现实序控制。程b 用变频调、速替代机变速。如:机械床,仅不以可去复杂的省齿轮变箱速,还能高精度、满足程序控提要求。 c、制用变频速代替调用闸门或挡调板流整量于适机风、水泵压、缩等。例机:如炉上锅水泵、鼓风机 、

引风实机了变行频速控制,调仅不去省伺了服大放、电动操器器、电作执行器和给水阀门动或挡风()板而且使得整个,炉锅锅控炉系制得到了统速的动态响应、高快控制的度精稳定和。性4 .变 频容器量确的 变频定调是速过通频器来实变现的对于,频器的变容确量至定重关要。理合容的选择量本身是就种节一能降耗措施。根据现资料有经验,和较简比便方的法三有种: (1 电机)实功际率确定:首测定电先机的际功率,以此实选来变用频器容量。 (2)的 公式法设:安全系取数.15,0则变频器的容量Pb为( ) 2Pb= 1.0 5Pmhm×/osy (ckW)式 ,P中为m电负载机hm为电机;率。功算出P计后,b变按器产品目录可频出选体具规。 (格) 电3机定额电法流变频器:量容选过定程,际上是实一变频器与个机的最电匹配佳程过最常见,也、安较全的是使频变器的容量于大等于电或的额机定功,率实际但匹中配要虑考电机实的际率功与额定功相差率多,通少都是常备所选能力偏设,大实而际要的能力需,因小此电按机实际的功率选变择器是频理合,避的选免的用频器过大,使变资投增大 。然虽频变速调有诸优点,多也但其不有利因,素主要题是问流中含高电次谐较多,波对除网有电染污外也使,电机自身增加损,引耗电机发起热再。,变有频器格贵价投资、收期长、技术回杂复、其在尤现闭实自动环制控,时还需行进技术处,理随但电着力子电技术发的展变频器,的格价经已下到降比较理的合程。度此 外不,是何任情况变频器下都节电如果电,负载机化不大变,深或泵井有配水,塔电节、水节效果都不大,就宜不用变频调使。 速5. 评 价流变频调速交的法方异是电机步有发展最前途调速方法的随。电着电力技子的术不发展断,性能靠可匹配、完、善格便价宜变频的会器断出现不这,技一术得会更到为广泛普遍、的用。目前应,国外先进家的变国频术正技小型化、高可向性靠、公抗害多、功能高、能等方向性展,发国我也在加快展步伐。发

范文三:变频调速器使用要点 投稿:尹澢澣

变频调速器使用要点

( 文章来源:<<水泥>>杂志 应用行业:建材 阅读次数:207) 【字体:大 中 小】

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变频调速器使用要点

近几年来,变频器被广泛用于水泥生产线主要设备上,为我公司节约电能、降低设备损耗及各种维护维修费用起到了重要作用。通过几年来的使用实践,笔者认为在使用变频器中应掌握以下要点,以免损坏变频器,发生电气事故。

1)变频调速器接地端子必须可靠接地,以有效抑制射频干扰。

2)变频器与被驱动电机之间不宜加装交流接触器,以免在断流瞬间产生过电压而损坏逆变器。

3)变频器不宜做耐压试验及绝缘电阻试验。

4)用变频器电动机低速运转时,由于电机冷却效果下降,必须保证电机具有良好通风条件,必要时采取外部通风冷却措施。

5)用一台变频器控制多台电动机时,除了使电动机运行的总电流小于变频器额定电流外,还至少要考虑一台电动机起动电流的影响,以避免变频器过流跳闸。

6)变频器输出端不可接电容补偿装置,以免高次谐波造成电容器过热损坏以及变频器过电流保护动作跳停。

7)由变频器驱动的电机的运行和停止,不能使用断路器和接触器直接操作,而要用变频器控制端子来操作,否则会造成变频器失控,并可能造成严重后果。

8)避免用变频调速器驱动与其容量不符的电动机。电动机容量偏小会影响有效力矩的输出,容量偏大则加大电流的谐波分量。

9)被驱动的电动机另有制动器时,变频器应工作于自由停机方式,且制动器的动作信号须在变频器停车指令发出后才发出。

10)部分小功率变频器采用单相220V输入、三相380V输出,这时应将被驱动的电动机绕组接成与三相220V相应的接法,如Y接380V的电机应改为△接220V。

范文四:变频调速器原理 投稿:于糂糃

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频调速器原变理及应用变

器频的本基结构变 器频工作的理原变 器频的外接口 变部器频的操作

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.频调变速及器其使用概

功能变频器:是利用交异流步动机电步转速同 0n随电源

频变率而化化变特的,性实电动机调速运行的现置。

装生产变频:器生产20于世6纪年代。 在020世纪0年7,代着大功随晶体率管 GT()R问的,世 发:

即展效场应晶体的出管现性和能不提断,高使频变器 的能有了性大极完和发善。展

点: 特可好地实很现异步电动机无级的调速

可方便;地行进转恒矩调速和恒率功速调; 速调范广、围滑性平较好、械特性机硬; 较可实现效有节能的;

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类分

根据:变环节流类分 据根储能环节分类 滤(方波式 )-交-交变频器 直交交-频器 电变型变频压 (器)C电 型变流频 器()

根据L电压调制方分式类 弦正宽调制脉 SPW()M 频变 脉器冲度幅制调 P(M)A变频器 三进出变频三器 根据输电入的源相数分 一类三出进频变器

新理论新技

: 矢量术制控、速无度感器技传、术

高逆变技频、术压高频调变速等 展方发:向更高性、能大更容量智能化及等

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n1. 频变器的基结构 本主路

电电以压型-直交交 变频器的-构为结 例C

DACDC 电 C 整流A器滤 波器逆变 器源

M 3

~测电检

驱动路电运

行指

护保路电

制电控路

运算

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n1.

频变的基本器结 构电主

路以电压型交直--交 频器变的结构为例A C

CDD C电 CA 整器 滤波器 流变器逆源

3M~

路电— 电动机为供提频调调电压的源力电变换分部 整流。 器 —工频电将源变为直换电压;流 波器 — 抑滤制电压波、动冲缓和平滑流直电压;逆变器 将直流电—换变为率可调的三频 单)( 交流相。 另外,在电频变调系统中,速步异电机的动降速停和, 机通过逐渐减是小频来实率现,所以的常通需加入能耗 要动制环。节

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1 变频器.基的本结构

SS

逆变路路

V1电~ 6V

流电路

R1C

流电续路

VD 7 ~D1V

V3 V25

S

R+

UD

1 L2L 3

LF1C

RB

V

1C

2F

RC2

VB

V2

4

V

V

U6V W

V1D~ V 6D

整流 电

波电路

耗 动制

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1 .变频的基本器构结显示

盘键键

盘显 示

控电路制逆变

采 样模驱 测动量

控制

输入 接 线

给定板 控制

主控板

控制 控输出 线 板

接电

源板

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.

控制路 电 —为电主路提控供信制:对号变逆的器关开 制控对、流器的整压电控、制过外通部 口接路传送电控制息信。等 算电运 路— 电压对频和进行率算; 检运电测 — 对主电路路的电压电、流进检测;行保 电护 —路对主 电和控路制路电提供护功能 保

测检电

驱动电路

运 行令指

护电路控制

路电

运电算路

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1 .变频的器基本结 构为减小频器的变积体现代变,调速频普遍器用 智能化采功率模 (I块MP) 。智能化功率块模将变频是器三的相电主路包(括 整流部器、分变器逆部和制分动电路分部)绝缘、栅双极 型晶管体 (IGTB) 动驱电、部路检分电路和保 测护路(包电过电括流、过压、过电热等)集成在一 个块中。模用 使用户时只,需设相应的控制电路和电计 源再,以适配当的滤电波,容即构成一可台变器频。为了改善 变调速频器控的性制能,前目广已泛 用采了32数位字号处信理 (D器SP )集芯成,片缩了变短 频器采样的时、间提高了制性能控

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n.2变 调频的速作原工 理() 1异步电机动的速调方法 0 f 60 = n同转步速p 60f n (= 1−s )子转转速

n f0p

由公可式,有三种见速调方: f1法改 极对数变p ; f2改变 转率差 s; 3 改f变源频电率 0 f 最—的好调方法。 速mT 转矩恒调速 f0

T

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n

.2 变频调速工作原理的 2) (频变速器的调制方式控恒转矩

调(速 f

在不变频的同时控制频变器的输出电压,保证 即/ fU为 常数 由 T 。= CΦTI2 ocs 可知ϕ:当通磁 Φ变时不,即保可 转证矩T 基本不变。 但 这种调方式速低速性能的差较

恒功率。速调(f> f)

N

U

当f > N f,时保持若压电UN 不变而大增率时频,磁通Φ 定会一小减,因保而证率为功 常一。数 不同的负载,可采对 用0不同的 调速式方。

f

f

N

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(3c )变器频正弦的脉波宽调制 (PWS) 方M式在现代 频器中变普遍,采用(S WM)方P来式实 现/V f 制控:用系一列冲,脉其冲脉度按正弦波宽进行 制调这种。电压脉序冲列以可大大减小载电负中的流高次谐 波分。量u

0

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范文五:变频调速器分析 投稿:刘葯葰

变频调速器分析

变频器原理图

变频器主要由模块,CPU控制板,电源驱动板组成。

L1为进线电抗器,一般需外接,L2为直流电抗器,大部份变频器需要外接,象施耐德,

丹佛斯变频器都内置了直流电抗器。

PM1为整流模块,PM2为逆变模块,一般小功率变频器是将整流和逆变整合在一起, 大功率变频器整流和逆变都是分开的,功率越大电流越大,因为单一的整流和逆变的电流有

限,所以整流和逆变可以并联使用。PM3是制动晶体,15KW以下的变频器都内置制动晶

体,外接一个制动电阻就能做能耗制动。

C1,C2是滤波电容,变频器功率越大,电容的容量就越大,滤波电容的耐压一般是4

50V,因为380V级的变频器整流滤流后的电压是600V,所以可以将两个耐压为450V的滤

波电容串联使用,总的耐压就可以达到900V。

R1是启动电阻,它的作用是在上电的时候限制滤波电容的充电电流,当电容充电完成

后接触器K1动作,R1被旁路。 R2和R3的作用有两个:一是作放电电阻,关机后将电容上的电尽放放掉,另一个是

均压,保持滤波电容上的电压相等。

CT是霍尔电流互感器,比如台安变频器的互感器型号是HY-15P,它的含义是通过互 感器初级电流为0-15A时互感器的输出电压是0-4V。互感器也有输出电流型的。大部份变

频器都是用的霍尔电流互感器,象西门子,华为等变频器用的是另一种检测方法,在输出U,

V,W分别串联一个小电阻,通过检测电阻上的压降来检测电流。

SA1-SA3是进线压敏电阻,可以抑制瞬态过电压,起到保护变频器的作用。

T1是380V/220V电源变压器,小功率变频器的风扇都是12V或24V供电的,电源取 自开关电源部份,大功率变频器的风扇是220V的,所以加了个变压器转换一下。 电源驱动板的作用:一是提供变频器所有的供电电源,二是将控制板的IGBT驱动信号 进行隔离放大。

控制板相当于变频器的大脑,通过操作面板做人机对话,实现各种控制功能。

以上电路下面会分别详细介绍。

常用逆变电路原理

常用逆变电路原理常用逆变电路原理

常用逆变电路原理双端工作的方波逆变变压器的铁心面积乘积公式为

AeAc=Po(1+η)/(ηDKjfKeKcBm)

(1)式中:Ae(m2)为铁心横截面积;

Ac(m2)为铁心的窗口面积;

Po为变压器的输出功率;

η为转换效率;

δ为占空比;

K是波形系数;

j(A/m2)为导线的平均电流密度;

f为逆变频率;

Ke为铁心截面的有效系数;

Kc为铁心的窗口利用系数;

Bm为最大磁通量。

变压器原边的开关管S1和S2各采用IRF32055只并联,之所以并联,主要是因为在 逆变电源接入负载时,变压器原边的电流相对较大,并联可以分流,可有效地减少开关管的

功耗,不至于造成损坏。

图3

PWM控制电路芯片SG3524,是一种电压型开关电源集成控制器,具有输出限流,开关 频率可调,误差放大,脉宽调制比较器和关断电路,其产生PWM方波所需的外围线路很简单。

当脚11与脚14并联使用时,输出脉冲的占空比为0~95%,脉冲频率等于振荡器频率的1/2。

当脚10(关断端)加高电平时,可实现对输出脉冲的封锁,与外电路适当连接,则可以实现欠

压、过流保护功能。利用 SG3524内部自带的运算放大器调节其输出的驱动波形的占空比

D,使D>50%,然后经过CD4011反向后,得到对管的驱动波形的D< 50%,这样可以保

证两组开关管驱动时,有共同的死区时间。

DC/AC变换

变换变换

变换

如图3所示,DC/AC变换采用单相输出,全桥逆变形式,为减小逆变电源的体积,降 低成本,输出使用工频LC滤波。由4个IRF740构成桥式逆变电路,IRF740最高耐压40 0V,电流10A,功耗125W,利用半桥驱动器IR2110 提供驱动信号,其输入波形由SG3524提供,同理可调节该SG3524的输出驱动波形的D<50%,保证逆变的驱动方波有共同

的死区时间。

IR2110

是IR公司生产的大功率MOSFET和IGBT专用驱动集成电路,可以实现对M

OSFET和IGBT的最优驱动,同时还具有快速完整的保护功能,因而它可以提高控制系统

的可靠性,减少电路的复杂程度。

4

IR2110的内部结构和工作原理框图如图4所示。图中HIN和LIN为逆变桥中同一桥臂

上下两个功率MOS的驱动脉冲信号输入端。SD为保护信号输入端,当该脚接高电平时,I

R2110的输出信号全被封锁,其对应的输出端恒为低电平;而当该脚接低电平时,IR2110 的输出信号跟随HIN和LIN而变化,在实际电路里,该端接用户的保护电路的输出。HO和

LO是两路驱动信号输出端,驱动同一桥臂的MOSFET。

IR2110的自举电容选择不好,容易造成芯片损坏或不能正常工作。VB和VS之间的电 容为自举电容。自举电容电压达到8.3V以上,才能够正常工作,要么采用小容量电容,以提高充电电压,要么直接在VB和VS之间提供10~20V的隔离电源,本电路采用了1μF

的自举电容。

图5

为了减少输出谐波,逆变器DC/AC部分一般都采用双极性调制,即逆变桥的对管是高频互补通和关断的。

保护电路设计及调试过程中的一些问题

保护电路设计及调试过程中的一些问题保护电路设计及调试过程中的一些问题

保护电路分为欠压保护和过流保护。

欠压保护电路如图5所示,它监测蓄电池的电压状况,如果蓄电池电压低于预设的10. 8V,保护电路开始工作,使控制器SG3524的脚10

关断端输出高电平,停止驱动信号

输出。

图5中运算放大器的正向输入端的电压由R1和R3分压得到,而反向输入端的电压由 稳压管箝位在+7.5V,当蓄电池的电压下降超过预定值后,运算放大器开始工作,输出跳

转为负,LED灯亮,同时三级管V截止,向SG3524的SD端输出高电平,封锁IR2110 的输出驱动信号。

图6

过流保护电路如图6所示,它监测输出电流状况,预设为1.5A。方波逆变器的输出电 流经过采样进入运算放大器的反向输入端,当输出电流大于1.5A后,运算放大器的输出端

跳转为负,经过CD4011组成的R S触发器后,使三级管V1基级的信号为低电平,三级 管截止,向IR2011的SD1端输出高电平,达到保护的目的。

调试过程遇到的一个较为重要的问题是关于IR2110的自举电容的选择。IR2110的上 管驱动是采用外部自举电容上电,这就使得驱动电源的路数大大减少,但同时也对VB和V

C之间的自举电容的选择也有一定的要求。经过试验后,最终采用1μF 的电解电容,可以

有效地满足自举电压的要求。

变频器构成的交流调速系统普遍存在的问题是,系统运行在低频区域时,其性能不够理想,主要表现在低频启动时启动转矩小,造成系统启动困难甚至无法启动。由于变频器的非线性产生的高次谐波,引起电动机的转距脉动及电动机发热,并且电动机运行噪声也加大。低频稳态运行时,受电网电压波动或系统负载的变化及变频器输出电压波形的奇变,

将造成电

动机的抖动。当变频器距电动机距离较大时及高次谐波对控制电路的干扰,极易引起电动机的爬行。由于上述各种现象,严重降低由变频器构成的调速系统的调速特性和动态品质指标 。

范文六:风机变频调速器 投稿:陈鞔鞕

风机型变频调速器选型

产品特点:

■针对风机节能控制设计

■内置PID和先进的节能软件

■高效节能,节电效果20%~60%(根据实际工况而定)

■简便管理、安全保护、实现自动化控制

■延长风机设备寿命、保护电网稳定、保减磨损,降低故障率 ■实现软起,制动功能

更多描述: 应用行业:

□罗茨风机 □矿山风机 □离心风机 □工业风机 □环境工程

阿启蒙GP400系列高性能矢量变频器采用先进的DSP控制系统,通过高精度的控制算法完成优化的无速度传感器矢量控制,有效抑制低频震荡;丰富的端子使应用更加灵活,内置输入电抗器性能更稳定,完备的电磁兼容设计适用于对使用环境要求更加苛刻的场合。此系列产品广泛应用纺织化纤、塑胶、建材、有色金属等对速度控制精度、转矩响应速度、低频输出有很高要求的场合。在风机领域已经大面积使用。 产品主要特点:

 高性能的电流矢量控制、V/f控制、转矩控制

 丰富的外围接口

 可扩展控制键盘

 G/P合一

 内置输入直流电抗器(18.5kW及以上机型)

 16段多段速控制、PID控制、摆频控制

 提供RS485串行通讯接口,采用标准Modbus协议

 产品符合EMC(EN61000-6-4、EN61800-3)标准规范

阿启蒙在变频领域在国内处于领导地位。

二、变频节能原理:

1. 风机运行曲线

采用变频器对风机进行控制,属于减少空气动力的节电方法,它和一般常用的调节风门控制风量的方法比较, 具有明显的节电效果。

由图可以说明其节电原理:

图中,曲线(1)为风机在恒定转速n1下的风压一风量(H-Q)特性,曲线

(2) 为管网风阻特性(风门全开)。曲线(4) 为变频运行特性(风门全开) 假设风机工作在A点效率最高,此时风压为H2,风量为Q1,轴功率N1与Q1、H2的乘积成正比,在图中可用面积AH2OQ1表示。如果生产工艺要求,风量需要从Q1减至Q2,这时用调节风门的方法相当于增加管网阻力,使管网阻力特性变到曲线(3),系统由原来的工况点A变到新的工况点B运行。从图中看出,风压反而增加,轴功率与面积BH1OQ2成正比。显然,轴功率下降不大。如果采用变频器调速控制方式,风机转速由n1降到 n2,根据风机参数的比例定律,画出在转速n2风量(Q-H)特性,如曲线(4)所示。可见在满足同样风量Q2的情况下,风压H3大幅度降低,功率N3随着显著减少,用面积CH3OQ2表示。节省的功率△N=(H1-H3)×Q2,用面积BH1H3C表示。显然,节能的经济效果是十分明显的。

2.风机在不同频率下的节能率

从流体力学原理得知,风机风量与电机转速功率相关:风机的风量与风机(电机)的转速成正比,风机的风压与风机(电机)的转速的平方成正比,风机的轴功率等于风量与风压的乘积,故风机的轴功率与风机(电机)的转速的二次方成正比(即风机的轴功率与供电频率的二次方成正比):

根据上述原理可知改变风机的转速就可改变风机的功率。

例如:将供电频率由50Hz降为45Hz,

则P45/P50=453/503=0.729,

即P45=0.729P50将供电频率由50 Hz降为40Hz,

则P40/P50=403/503=0.512,即P40=0.512P50

三、锅炉风机的变频节能改造:

锅炉的变频节能改造通常是指对锅炉风机的变频节能改造。

锅炉风机在设计时是按最大工况来考虑的,在实际使用中有很多时间风机都需要根据实际工况进行调节,传统的做法是用开关风门、阀门的方式进行调节,这种调节方式增大了供风系统的节流损失,在启动时还会有启动冲击电流,且对系统本身的调节也是阶段性的,调节速度缓慢,减少损失的能力很有限,也使整个系统工作在波动状态;而通过在锅炉风机上加装变频调速器(装置)则可一劳永逸的解决好这些问题,可使系统工作状态平缓稳定,并可通过变频节能收回投资。锅炉的变频改造方案一例如下:

目前锅炉风机的装机概况:2×75KW,1×55KW。

所有风机均采用一对一(即 一台变频器配一台电机)的配置 方式,保留原工频系统且与变频系统互为备用,一般情况下的调 节方式均为开环调节。

四、投资与节能:

变频节能系统(装置)在各类调速系统中使用时其节能效果对于单台设备可做到20-55%,在风机这类设备的一般应用的节能效果平均也可做到20-50%,在未受到其它因素的影响的情况下一般可取平均值,这些节能效果平均值是由实际应用中得到,权威性数据可由市场上公开出售的资料(书)查到;通过这些数据再进行一些简单的投资回收率的计算可知:变频节能系统(装置)的投资回收期一般为6-15个月(这是经验值也是权威数据)。

三晶变频器应用风机上的特点:

1、符合风机负载特性的二次方减转矩曲线

2、可根据负载自行设定运行曲线

3、调速节能

范文七:变频器调速原理 投稿:严鰹鰺

一、调速:

1. 机械调速:在电动机轴上安装可调速的联轴节(如变间距皮带轮、液压联轴节、

变速齿轮机构)

2. 变速电动机:交流变极电动机、直流发电机---直流电动机组

二、交流电动机:

同步速度 n0=60f0/p

转差率 s=(n0-n)/n0 n--转子转速 p—极对数

等值电路:

U1:定子相电压 I1、I2’:定、转子电流

r1、r2’:定、转子电阻 x1、x2’:定、转子电抗

xm、rm:、励磁电抗和电阻 E1、E2’:定、转子电动势

I2’、E2’、r2’、x2’等转子参数是经过折算后得的值。

输入功率: P1=m1·U1·I1·COSΦ1

定子铜耗: PCu1=m1·I12·r1

定子铁耗: PFe1=m1·Im2·rm

转子铜耗: PCu2=m1·I2’2·r2’

总机械功率:Pi=m1·i2’2·r2’ ·(1-s/s)

异步电动机功率流程示意图:

PM=P1- PCu1- PFe1 (PM为电磁功率,P1为电网输入的电功率)

Pi= PM- PCu2 (Pi为总机械功率)

P2=Pi-Pm (Pm为机械损耗,P2为电机轴的输出功率)

电机的转矩平衡方程式:

P2/ω=Pi/ω=Pm/ω 或 T2=T-Tm

(ω为电机转子的旋转角速度,ω=2πn/60;T2为负载转矩;T为电磁转矩)

由此一系列关系式,还可得出异步电动机的转矩-转差率(转速)曲线,简称T-S曲线。

三、电力半导体器件:

1. 晶闸管(SCR):A为阳极;K为阴极;G为门极。

2. 门极可关断晶闸管(GTO):可以利用G极的正、负极性来导通和关断电路。

3. 功率晶闸管(BJT):亦称巨型晶体管(GTR),类似于NPN的三极管,要在基极提供一

定的电流才可正常工作。BJT主要工作于开关状态,即截止和饱合导通状态。

4. 功率场效应晶体管(MOSFET):又称功率MOSFET。

5. 绝缘栅双极型晶体管(IGBT):它是一种结合了BJT & MOSFET两者特点的复合型器件,

它既有MOS器件的工作速度快、驱动功率小的特点,又有大功率晶体管的电流能力大、导通压降低的优点。 它是以功率晶体管BJT为主导元件、MOSFET为驱动元件的达林顿结构器件。

6.其它新型器件:

① 静电感应晶闸管(SITH)

② 静电感应晶体管(SIT)

③ MOS控制晶闸管(MCT)

④ 功率集成电路(Power IC)

四、变频器的种类:

1. 从主回路分:交-直-交、交-交。

交-直-交:可分为电压型(电路中直流部分接有大容量的电容器)

可分为电流型(电路中直流部分接有大容量的电抗器)(用于频繁启动和运行

于第四象限)

交-交:中间不需要直流环节,又称为周波变频器。它由两套整流器组成。

五、PWM控制技术(脉宽调制):是一种电压和频率控制方法。

可通过控制电压脉冲宽度或周期以达到改变电压目的,或

可通过控制电压脉冲宽度和脉冲序列的周期以达到变压变频的目的。

六、

n=n0(1-s)=60f0(1-s)/p

① 变级调速:即适用于恒转矩调速又适用于恒功率调速

② 定子调压调速:这是一种改变转差率的调速方法。它即非恒转矩调速,也非恒功率调速。

定子电压越低,机械特性越软。

③ 转子串电阻调速:也属于改变转差率的调速方法。

④ 串极调速:

⑤ 电磁转差离合器调速:

⑥ 变频调速:

电机定子的感应电势: E1=4.44KW1Φmf0W1 (3---1)

电动机端电压和感应电势的关系式为:U1=E1+(r1+jx1)I1

A.异步电动机的V/f比恒定控制:

在电动机额定运行情况下,电机定子电阻和漏电抗的压降较小,U1和E1近似相等。 由(3—1)可知,若f0变化时,电机电压不随之变化,电机的Φm将出现饱和或欠励磁。若磁通出现饱和,会造成电机中流过很大的励磁电流,增加电机的铜损耗和铁损耗。 当电机出现欠励磁时,将会影响电机的输出转矩。

因此,要维持磁通恒定,就要保持E/f为恒定。

此控制方法优点:可进行电机的开环速度控制

缺点:低速性能较差。(原因是不能忽略定子电阻压将所占比例)

一般在基频以下运行。

B.恒转矩调速(有两种含义):

a. 负载具有恒转矩特性:电机提供与速度基本无关的恒定转矩---转速特性。随负载的

变化,转矩---转速特性也随之变化。

b. 电机在速度变化的动态过程中,具有输出恒定转矩的能力。

上述V/f比恒定控制属于恒转矩控制。

C.恒功率调速(有两种含义):

a. 负载具有恒功率的转矩---转速特性:

b. 电机具有输出恒功率能力:

D.矢量控制:

它基于电机的动态数学模型分别控制电机的转矩电流和励磁电流,具有直流电机的类似控制。

直流电机具有两套绕组:励磁绕组和电枢绕组。这两套绕组在机械上是独立的、在空间上互差90℃;两套绕组在电气上也是分开的,分别由不同的电源供电。

在励磁电流恒定时,直流电机所产生的电磁转矩和电枢电流成正比,控制直流电机的电枢电流可以控制电机的转矩,因此直流电机具有良好的控制性能。

而异步电动机虽有两套多相绕组,定子绕组和转子绕组,但只有定子绕组和外部电源相连。定子电流包括两个分量:励磁电流分量和转子电流分量。

励磁电流分量和转子电流分量并不成比例,定子电流大并不保证电机的转矩大。

但异步电动机的动态数学方程式,它具有和直流电动机的动态方程式相同的形式,因此如果选择合适的控制策略,异步电动机应能得到和直流电动机类似的控制性能,这就是矢量控制。

矢量控制经常碰到3/2,2/3变换的计算,3相绕组中通3相对称电流=2相绕组中通相差900的电流所产生的圆形旋转磁场(3/2转换),交流的旋转磁场=直流转子转动所产生的磁场(旋转变换是矢量控制的又一重要变换)。

七、制动方式:

① 电阻制动:

② 直流制动:

③ 采用PWM整流:

八、异步电动机的滑差频率控制:

异步电动机稳态数学模式:

电磁转矩为:Te=3np[U/ω1]2•sω1/r2

当频率一定时,异步电动机的电磁转矩正比于滑差,机械特性为直线。式中sω1为转子绕组感应电势的频率,称为滑差频率,用ωs表示。因此控制电动机的滑差频率可达到控制电动机转矩的目的。

(待写)

六.制动单元的工作原理

通过检测元件检测直流母线电压,当电压高于直流母线额定值通过MASTER触发IGBT导通与放电电阻形成回路放电,当几个制动单元并联通过5、6端子和1、2端子使下面的SLAVE触发IGBT导通,与放电电阻形成回路放电。

一. 变频器的基本原理

1. 异步电动机的调速原理

异步电动机的同步转速,也即旋转磁场的转速为:

60f1n1pn1_____同步转速r/minf1_____定子频率HZ

P_____磁极对数

异步电动机的轴转速为:

nn1(1s)60f1(1s)p

s称为异步电动机转差率:

s(n1n)/n1

可见,改变电动机定子侧供电电源频率f1 ,即可以改变其同步转速,实现无级调速的目的。

异步电机调速时,希望尽量保持主磁通Φm 不变:

1〕 磁通太弱,铁芯利用不充分,同样的转子电流下,电磁转矩

小,电机负载能力下降。

2〕 磁通太强,则铁芯处于过励磁状态,励磁电流过大,限制了

定子电流的负载分量,电机负载能力下降。

主磁通也即气隙磁通是由定子、转子合成磁势产生的,保持磁通恒定的方法:

三相异步电动机定子每相电动势的有效值为:

E1=4.44f1N1m

N1~定子相绕组有效砸数 Φm ~每极磁通量(Wb). 可见, 是由E1和f1共同决定的,对E1和f1进行适当的控制,就可以使 保持最佳额定值不变。

2. 交流电动机弱磁调速的概念

1) 基频以下的恒磁通变频调速

由上节分析可知,基频(电机额定频率)以下调速时,为保证电机负载能力,应尽量保持主磁通Φm 不变,这就要求在降低供电电源频率f1的同时,也应降低感应电动势E1,使E1/f1等于常数,这种恒磁通控制属于恒转矩控制方式。

由于感应电动势E1难于检测和直接控制,且当E1和f1值较高时,定子漏阻抗压降相对较小,可近似认为E1/f1≈v1/f1。因此,按恒定比例控制v1/f1,即可以达到恒磁通目的。 2〕 基频以上的弱磁调速

由于V1受电机额定电压限制不能继续升高,只能通过减小来获得基频以上的调速特性,这种定子电压不变,而减小T 的调速区段称为弱磁调速,也叫恒功率调速。此时随着速度的不断升高,电机输出转矩是在逐渐减小的。

3. v/f、矢量控制调速原理

以上分析的调压又调频的方法称为VVVF(Variable Voltage Variable Frequency).

1) v/f控制基本实现方法

PWM脉冲宽度调制方式(Pulse Width Moduiation)

利用参考电压UR与载频三角波UC互相比较,来决定主功率器件的导通时间,实现调压。脉冲宽度调制是利用相当于基波分量的信号波对三角载波进行调制,达到调节输出脉冲度的一种方法。

2〕v/f控制方式的缺点

v1 v1

f1 f1

① 在低频时,由于V较小,定子阻抗压降的分量比较显著,不在能忽略。

② 当转矩增大到最大值以后,特性就向下弯了。

③ 最大转矩随着f1的降低而减少。

尽管可以采取低频补偿措施,但通常认为v/f控制的下限频率应不小于0.3HZ。

3〕 矢量控制

由于v/f控制是基于异步电动机的静态数学模型,因此,其动态指标不高,对于轧钢、造纸等行业,还需要高品质动态指标的控制方式。

矢量控制是根据交流电动机的动态数学模型,利用坐标变换手段,将电机的定子电流分解成磁场分量电流和转矩分量电流,通过对一次定子电流的大小、频率及相位进行适当的控制,可实现矢量分解及控制。

4〕IGBT功率器件的迅速发展,使得变频器的诸优越性能得以实现。

① IGBT由于其开关损耗低,可使载波频率大幅度提高到20K左右。 ② 使电机电流更趋于正弦波,大大减小转矩脉动和电机内部因脉动而造成的损耗。

③ IGBT为压控器件,门极触发功率很小,使驱动回路简单及体积小。

④ 由于开关频率高,di/dt、dv/dt、通态电阻、阻断电流(漏电流)等内部参数差异小,容易实现并联扩容。

1. 一般变频器的基本构成与功能

1) 主回路

给异步电动机提供调频调压电源的电力变换部分,称为主回路.

a. 整流器

把工频电源变换为直流电源,电功率的传送不可逆

b. 滤波器

在整流器整流后的直流电压中,含有脉动电压,此外,逆变器回路产生的脉动电流也使直流电压波动。为了抑制这些电压波动采用直流电阻器和电容器吸收脉动电压(电流)。

范文八:变频调速器的优点 投稿:王駨駩

变频调速器优点的.tx我自横t向刀天笑笑,完我就去睡。觉你的 手比机费还话宜。便路漫其修漫远兮不如我,打的吧们。频调变器的优速点

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作:李焦明者单位: 坚水固有限公司 [泥205-1101-1]

键关字:变频调-速-优器点

要:

  目 变前调速频已全器部采了数字用化技,术且日并趋小型、化可高靠和高性度精从应。用角度,看其仅具不有显著节的电能性,而还且有如下的优具性能良: 1)高速响应

低噪声、、范围、高大精平滑度无调速级;

2体)积、小量重、轻挂可安墙,装占面地小;

积3)保护能完功善能自,诊显示断故所障,维在护便; 简4)操

方便、简作单

;)5内功能设多,可满不同工足要艺求 ;6)

有具用的外通接部口端,可子同算机、PLC联机,计便于实现自控动;制 7)

起动、软软停机具有电流限定,转和差补偿控制;

)8电动直接机线起在动,起转动矩大起动,流小电减小对电网,和备的设击,冲具并转有矩升提能,功省节软动起置装

9;功)因数率高节,省容补偿电装;置

0)1与笼式鼠转子;电动机合,使调结速系统护维更加简单经。济

交流

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对于

调可的速电力拖动统系,工程往往上根据电机电动流形分为式流直调速系和交统调速系流统两。它类们最的不同之出大要在主交于电流拖动力除免了改变直流机电电流向变化流的机械向器—整流子—。 0世2纪07年后,代大规集模电路成计算和机制控技术的展,以发及现控代制理的应论,用使得交电力拖动系统流步具备了宽的调速范围逐高的、稳速范围、的稳速精度、快的动高态应响及在以象限作四可运逆等良好行技的性能术,调在速性方面可能与直流电力拖以动美。媲在交流速调技术中,变调频速有具绝优势对并且,的它速调能与可性靠性断不完,价格善断不低,降特别变是调速频电节果明显,效且易于实而现程过动自,化深工业行业受的青睐。 . 1交流变频速调优异特性 (的)1调速 平滑时好性,率高效。低速,特性时关静率高较相对稳定性好。 (,2 )速范围较大调,度精。 (3高) 动起电流低对,系及电网无冲统击节,电果明效。 (4显) 变器体频积,便小于装安调、试维、修便简 。5()易 实于现过自动程化 。6) 必(须专用有的变电频源,目前价较高。 (7造) 在恒转调速矩时低速段电,机动过载的力大为降能。 2.低与其 它调方 速

法的比 交流电较机动调速方的法有种三:极变调、改速转差变率速调和变调频速其中。,变频调速最具优。这势仅就交里变流频调速系统与流调直系统做一速比较。在直调速系统流,中由直流电动机于具有刷和整电子流,而因必对须进其检查行,机安电环境受到限制。例如装:不在有能易气体爆及埃多尘场的合用使此。,也外限了电制机高向转速大、量发容。展交流而机电不就存这在问些,题主要现表以为几点:第下,直一流电的机单容机量一般为1 2-14MW,还常制 成电双形式枢,交而电流单机机量却容可以倍于数它。二第直流电机由,受于换向限制,电枢其压电高只最做到能千多伏一而,流电机可做到交6 -10kV。第三 直流电,受换机向器分机部械强度的约束,其定额速转随电额机功率定减而小一般,仅为分钟每数百到一转多转千,而流电机交达的到分每数钟转。千四第,直电流机的积、重量、体价要比格同等量容交流电的机大最。后,别要特出指是交流调的系速在统约节源能面方有很大着的优势一方面。,交拖流的动荷负总用电量中在一占或一半以半的比上,这重负荷类现实节能,以可得获十可分的观节效电。另益一面方交,拖动本身存在流以可掘的节挖潜电力。在交流调系统中,选速用机电往往时留一定有量余,机电又总是不在最大负情荷况下运;行果如利用频变调速术技,载时轻,过通对机电转速行进制控,就达能到节电目的。工的业上大量用使风机、泵水压、缩机,其用电等约量占工用电量业50的;如果采用变%频速技调,既可大术大高提效其率又可减,1少%0电能的消耗。 3.合 应用 理交流频调速变技在术工发业国达已得广泛应到用美。有国0% 6 -56的%电量用于电机驱发,由于有效地利用了变频动速技术,调工业传动用仅就节约电了51 %- 0%2的量。电 采变用频速调一是,据根要求速调用,是节能。它二要主基于面下几个因:素 1) (频调速变统系自身耗损,小作工率效高 。()2 机电是总保在持转低率差行运态状,减小子损耗转。 (3 可实)软启、制现功动能,小启减动电流击。冲在 用变采调速时,需频工艺从求要节约、效、益资回收投等各方期面虑。如考果从仅工艺求、要约效益考虑节下面,几情种况选用变频速调有较:利a、 根据工要艺,生求线产或单台备需设按要程或序按要求调电整机度的。如:包装速传机送系,根据统不品种同产品的需,改要变统传送系速度,使用变调速可使调速频制系统控构结单,简控准制,确易并实于程现序控制。b 、用变调速代替机械频速。如变:床机不,仅以可省去复的杂轮齿变箱速,能提还精高、度

满足程控序要求制。c、用变 调频代速用替闸或门板调整流挡适于风量、水泵、压缩机等机例如:。炉锅水泵、鼓风机上引、风实机了行频调速变制,不仅省去了伺控放大服、器动操电器作电、动行执器给和水门阀或挡风(板,)且而得整个锅使炉锅控制炉统得到系了速快动的响态应、的高制控度和精稳定。性4. 变频器容量的确定变频 速是通调变频过器实来现,的对于变频器容量确的定关至重要。合理容量选的择本就是一种节能身耗降施措。根现有资料和经验据,比较简的便方法有种三 :1)( 电机实际功率确定:先首定电测机的际功率,以实此来选变频器用容量。 (的2) 式公:设法全安系取1数05,则变.器的频量Pb容 (为)2Pb = 1 0.P5mhm×/osyc k(W )中,P式为m电负机载;m为电h机率。计算功Pb后出按变,器频品目录产选可具出体规格。( 3) 电额机电流法定变频:器容选量过程定,际实上一是个变器频与机电的最佳匹过程配,常见最也较、全的是使变频安的器量容大或等于电于的额机定率功,实际但匹配中考要电机虑实的功率际额与功定相差多少,通率都常是设所备能选偏力,大而实需要的际力能,因小此按机电的实功率际择变频器选是合的,避理选免的变用器频过,使大投资增大。 虽变频然速有诸调多点优但也,有其利因不,主素问题是电流中要高含次波较谐,除多电网对污有外染,也电使机自身加增耗损引,起机电发热再。有变频器,价贵格投、资收回期长技术、复、杂其尤在现实闭自环动控时,还制需进行术处理技但随,电力电着子术技发的,展变器频价的格经已下降到比较合理程的。 此外度不是,任何情况变下器都节电,频如电果负机变化载大,或不深井配有水塔泵节,、电水节果效不都大就不,宜使用频变速。调 .5评价 流变交调频的方法速异是电步机有最展发前途的速方调法随着电力。电子技术的断发展不,能可性、匹配完善、靠格价便的宜变器频会不出断,这一技现会得术更到为广泛、遍的应用普。前目,国先进外国家变的频技术正小型化向高、可性靠、抗公、多害功能高性能等方向发、,展我国也在快加发步伐展。

范文九:变频器的调速控制 投稿:白蹺蹻

摘要:随着现代功率电子技术的高速发展,变频器的性能日新月异:调速范围宽,调速精度高,动态反应快,运行平稳,功率因素高,操作方便且便于跟其他设备接口等 一系列优点。因而变频器的用途越来越广。下面以FR-A700变频器为例,说明其外部控制端子的功能和PLC对其控制的方法。 中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-49044.htm  关键词:变频器 功率电子 动态 调速控制   中图分类号:TN773 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2011)12-0003-02      1、FR-A700变频器的外部接线图   FR-A700变频器包括4种控制方式:标准V/F控制,带PG反馈的V/F控制,无传感器的磁通矢量控制和带PG反馈的磁通矢量控制。FR-A700变频器只需简单的参数设置就能广泛的应用到各个领域。其外部接线图如1所示。   1.1 主电路的接线   (1)主电路电源端子RST经交流接触器MC和自动空气断路器MCCB到三相交流电源,不需考虑相序。变频器的输出电源必须接到端子UVW上,千万不能接错,否则会损坏变频器。   娈频器的保护功能动作时,相应的继电器线圈得电吸合,其常闭触点断开变频器电源侧主电路接触器的线圈电路,从而切断变频器的主电源。不能用主电路的通断来进行变频器的运行,停止操作,必须通过控制电路端子STF或STR来操作。   (2)直流电抗器连接端子P1和P/+是连接改善功率因素用电抗器的端子。这两端子在出厂时接有短路片,对于30KW以上的变频器需配置直流电抗器时,需卸掉短路片再连接。   (3)对于小容量变频器,内设制动电阻接在PX和PR端子上。对于较大容量变频器,需连接外部制动电阻时接在PX和PR上。制动电阻配线长度5M以下,且用双绞线。为了安全及降低哭噪声的需要出发,变频器必须可靠接地。   1.2 控制电路端子的功能说明   (1)变频器的输入信号包括:运行/停止,正转/反转,点动等运行状态进行操作的数字操作信号。   变频器通常利用继电器触点或晶体管集成电极开路形式得到这些运行信号,如PLC的继电器输出电路或PLC的晶体管输出电路,也就是说,PLC的输出端口可以和变频器上述信号端子直接连接,从而实现PLC对变频器的控制。   (2)变频器的监测输出信号通常包括:故障检测,速度检测,频率和电流信号等,它们分为开关量和模拟量检测信号两种,都用来和其他设备配合组成控制系统。模拟量检测输出信号既可根据需要送给电流表或频率表,也可送给PLC的模拟量输入模块。如果是后一种情况,必须注意PLC一侧输入阻抗的大小,来保证该输入电路中的电流不能超过电路的额定电流。另外,由于这些模拟量检测信号和变频器内部并不绝缘,在电线较长或噪声较大的场合,应该在途中设置绝缘放大器。   (3)对于开关量检测信号,由于它们是通过继电器触点或晶体管集电极开路的形式输出,额定值均在24V/50mA之上,完全符合FX系列PLC对输入信号的要求,所以可将变频器的开关量检测信号和FX系列的PLC的输入端直接连接,从而实现信号的反馈控制。   2、FR-A700变频器多级调速的PLC控制   利用PLC的开关量输入,输出模块对变频器的多功能输入端进行控制,实现三相异步电动机的正反转,多速控制。对大多数控制系统来说,这种多极速度控制方式不仅能满足其工艺要求,而且接线简单,抗干扰能力强,使用也方便,和利用拟信号进行速度给定的方法相比较,成本低,并且不存在由于噪声和漂移带来的各种问题。   PLC的功能输入端子和多功能输出端子的功能为出厂时所设定,用户也可根据需要利用变频器数字操作器FR-DU07对这些端口重新进行功能设定。设定情况如表一   然后通过端子RH,RM,RL,JOG,REX和公共端子SD之间的接通 /断开的组合,选择各种速度。端子接通断开组合与被选择的频率的对应关系如表二所示。其中“●”为通,“○”为断开,其中,点动运转是一种与所设置的加减速时间无关的,单步的,以点动频率运转的驱动功能。用Pr.1“上限频率”和Pr.2“下限频率”的组合最多可以高定17种速度。当然在外部操作模式或PR.79=4的组合模式时有效。在变频器运行期间,每种速度(频率)在0~400Hz范围内设定。具体情况如表二   3、FR-A700变频器的无级调速   变频器的无级调速是指频率指令信号从变频器的模拟输入端子输入。变频器可以利用自身的频率设定电源来进行频率指令的设定上。在生产实际中,频率指令信号一般来自于调节器或者PLC。如果来自于调节器,其输出一般是标准的4~20mA,此信号直接和变频器的输入端子2和5连接.如果频率指今令信号来自于PLC,则意味着PLC必须配置模拟量输出模块,将输出的0~10V或4~20mA模拟量信号送给变频器相应的电压或电流输入端子4和5上。   4、结语   本文对FR-A700变频器外部接线控制电路端子的功能做了说明,并介绍了FR-A700变频器的多级调速和无级调速的控制方法,用户可以作为参考。

范文十:变频器的调速原理 投稿:萧獜獝

变频器的调速原理

变频器主要由整流(交流变直流)、滤波、再次整流(直流变交流)、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成的。

1. 电机的旋转速度为什么能够自由地改变?

*1: r/min

电机旋转速度单位:每分钟旋转次数,也可表示为rpm.

例如:2极电机 50Hz 3000 [r/min]

4极电机 50Hz 1500 [r/min]

$电机的旋转速度同频率成比例

本文中所指的电机为感应式交流电机,在工业中所使用的大部分电机均为此类型电机。

感应式交流电机(以后简称为电机)的旋转速度近似地确决于电机的极数和频率。 由电机的工作原理决定电机的极数是固定不变的。由于该极数值不是一个连续的数值(为2的倍数,例如极数为2,4,6),所以一般不适和通过改变该值来调整电机的速度。

另外,频率能够在电机的外面调节后再供给电机,这样电机的旋转速度就可以被自由的控制。 因此,以控制频率为目的的变频器,是做为电机调速设备的优选设备。

n = 60f/p

n: 同步速度

f: 电源频率

p: 电机极对数

$ 改变频率和电压是最优的电机控制方法

如果仅改变频率而不改变电压,频率降低时会使电机出于过电压(过励磁),导致电机可能被烧坏。因此变频器在改变频率的同时必须要同时改变电压。

输出频率在额定频率以上时,电压却不可以继续增加,最高只能是等于电机的额定电压。

例如:为了使电机的旋转速度减半,把变频器的输出频率从50Hz改变到25Hz,这时变频器的输出电压就需要从400V改变到约200V

2. 当电机的旋转速度(频率)改变时,其输出转矩会怎样?

*1: 工频电源

由电网提供的动力电源(商用电源)

*2: 起动电流

当电机开始运转时,变频器的输出电流

------变频器驱动时的起动转矩和最大转矩要小于直接用工频电源驱动------

电机在工频电源供电时起动和加速冲击很大,而当使用变频器供电时,这些冲击就要弱一些。工频直接起动会产生一个大的起动起动电流。而当使用变频器时,变频器的输出电压和频率是逐渐加到电机上的,所以电机起动电流和冲击要小些。

通常,电机产生的转矩要随频率的减小(速度降低)而减小。减小的实际数据在有的变频器手册中会给出说明。

通过使用磁通矢量控制的变频器,将改善电机低速时转矩的不足,甚至在低速区电机也可输出足够的转矩。

3. -----当变频器调速到大于50Hz频率时,电机的输出转矩将降低-----

通常的电机是按50Hz电压设计制造的,其额定转矩也是在这个电压范围内给出的。因此在额定频率之下的调速称为恒转矩调速. (T=Te, P<=Pe)

变频器输出频率大于50Hz频率时,电机产生的转矩要以和频率成反比的线性关系下降。

当电机以大于50Hz频率速度运行时,电机负载的大小必须要给予考虑,以防止电机输出转矩的不足。

举例,电机在100Hz时产生的转矩大约要降低到50Hz时产生转矩的1/2。

因此在额定频率之上的调速称为恒功率调速. (P=Ue*Ie)

4. 变频器50Hz以上的应用情况

大家知道, 对一个特定的电机来说, 其额定电压和额定电流是不变的.

如变频器和电机额定值都是: 15kW/380V/30A, 电机可以工作在50Hz以上

当转速为50Hz时, 变频器的输出电压为380V, 电流为30A. 这时如果增大输出频率到60Hz, 变频器的最大输出电压电流还只能为380V/30A. 很显然输出功率不变. 所以我们称之为恒功率调速.

这时的转矩情况怎样呢?

因为P=wT (w:角速度, T:转矩). 因为P不变, w增加了, 所以转矩会相应减小.

我们还可以再换一个角度来看:

电机的定子电压 U = E + I*R (I为电流, R为电子电阻, E为感应电势)

可以看出, U,I不变时, E也不变.

而E = k*f*X, (k:常数, f: 频率, X:磁通), 所以当f由50-->60Hz时, X会相应减小

对于电机来说, T=K*I*X, (K:常数, I:电流, X:磁通), 因此转矩T会跟着磁通X减小而减小.

同时, 小于50Hz时, 由于I*R很小, 所以U/f=E/f不变时, 磁通(X)为常数. 转矩T和电流成正比. 这也就是为什么通常用变频器的过流能力来描述其过载(转矩)能力. 并称为恒转矩调速(额定电流不变-->最大转矩不变) 结论: 当变频器输出频率从50Hz以上增加时, 电机的输出转矩会减小.

5. 其他和输出转矩有关的因素

发热和散热能力决定变频器的输出电流能力,从而影响变频器的输出转矩能力。

载波频率: 一般变频器所标的额定电流都是以最高载波频率, 最高环境温度下能保证持续输出的数值. 降低载波频率, 电机的电流不会受到影响。但元器件的发热会减小。

环境温度:就象不会因为检测到周围温度比较低时就增大变频器保护电流值.

海拔高度: 海拔高度增加, 对散热和绝缘性能都有影响.一般1000m以下可以不考虑. 以上每1000米降容5%就可以了.

6. 矢量控制是怎样改善电机的输出转矩能力的?

*1: 转矩提升

此功能增加变频器的输出电压(主要是低频时),以补偿定子电阻上电压降引起的输出转矩损失,从而改善电机的输出转矩。

$ 改善电机低速输出转矩不足的技术

使用

对于常规的V/F控制,电机的电压降随着电机速度的降低而相对增加,这就导致由于励磁不足,而使电机不能获得足够的旋转力。为了补偿这个不足,变频器中需要通过提高电压,来补偿电机速度降低而引起的电压降。变频器的这个功能叫做

转矩提升功能是提高变频器的输出电压。然而即使提高很多输出电压,电机转矩并不能和其电流相对应的提高。 因为电机电流包含电机产生的转矩分量和其它分量(如励磁分量)。

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